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Kotlin的解析（拓展）

在前几篇的基础上，大家如果认真的阅读，并跟着思路实践的话，应该可以收获很多的，前面基本已经覆盖了Kotlin语言中常见的使用方法，下面让我们来进一步，在前面的基础上深深的扩展一下

1. Kotlin的技术拓展其一

尽管到目前为止，我们已经讲了很多关于Kotlin的新技术，但远远是不够的，让我们进一步了解更多的Kotlin的新知识

1.1 数据结构与集合

1.1.1 数据结构

所谓的数据结构，就是将对象中的数据解析成相应的独立变量，也就是脱离原来的对象存在

data class Person(var name:String, var age :Int,var salary:Float)

var person = Person("Bill",30,120f)
var (name,age,salary)=person //数据解构
Log.i("tag",name+age+salary)
输出
Bill20120
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有很多的对象，可以保存一组值，并可以通过for...in的语句，解构出值

var map = mutableMapOf<Int,String>()
        map.put(10,"Devin")
        map.put(20,"Max")

        for ((key,values) in map){
            Log.d("tag",key.toString() +";;;;"+values)
        }

输出
    10;;;;Devin
    20;;;;Max
//其中这些对象都是通过数据类实现的，当然我们自己也可以实现的，这里就不做展示了，自己可以下去试试
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1.1.2 集合

尽管Kotlin可以使用JDK中提供的集合，但Kotlin标准库也提供了自己的集合，与之不同的是,Kotlin提供的集合分为可修改和不可修改的，这一点和Apple的CocoaTouch类似。在Kotlin只读包括LIst、Set、Map;可写的包括MutableList、MutableSet、MutableMap等

public interface List<out E> : Collection<E> {
...
}

public interface Set<out E> : Collection<E> {
...
}

public interface Map<K, out V> {
...
}

很显然上面的都是out修饰的，前面学的out声明，泛型如果使用了，那么该泛型就能只用于读操作

val nums = mutableListOf<Int>(1,2,3)
        var reNums :List<Int> = nums;
        nums.add(4)//可以增加；reNums只能读取
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从这个代码可以看出，集合并没有提供构造器创建集合对象，提供了一些函数来创建

listOf; setOf; mapOf; mutableListOf; mutableSetOf; mutableMapOf

val nums = mutableListOf<Int>(1,2,3)
var toList = nums.toList()//通过此方法可以把读写的专为只读的
 var toMutableList = toList.toMutableList()//只读的也可以转为读写的
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1.2 范围值

1.2.1 值范围的应用

值范围表达式用rangTo函数实现，该函数的操作形式是(..)，相关的操作符in和!in

var n =20
        if(n in 1..10){
            Log.d("tag","满足条件")
        }
        
        if (n !in 30..80){
         Log.d("tag","满足条件")   
        }
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整数的值范围（IntRange、LongRange、CharRange）还有一种额外的功能，就是可以对这些值范围进行遍历。编译器会负责将这些代码转换为Java中基于下标的for循环，不会产生不必要的性能损耗

for(i in 1..10){
Log.i("tag",i.tostring())
}
//相当于Java中的
//for(int i=1; I<=10;i++)

for(i in 10..1){
//如果按照倒序的话，什么都不会输出的
Log.i("tag",i.tostring())
}

//但是非要按照倒序输出，只要使用标准库中的downTo函数就可以了

for(i in 10 downTo 1){
Log.i("tag",i*i) //输出100到1共10个数
}

//在前面的代码中，i的顺序加1或减1，也就步长为1；如果要是改变步长的话，可以使用step函数
for(i in 1..10 step 2){
   Log.i("tag",i.toString())
}
输出：1，3，5，7，9


//在前面的代码，使用的范围都是闭区间，要是这种的形式[1,10)

for(i in 1 until 10){
//不包含10的
     Log.i("tag",i.toString())
 }

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1.2.2 常用工具函数

（1）rangTo，整数类型上定义的rangTo操作符，只是简单地调用*Rang类的构造函数

class Int
{
 public operator fun rangeTo(other: Int): IntRange
 public operator fun rangeTo(other: Long): LongRange
}


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（2）downTo,扩展函数可以用于一对整数类型，下面就是通过扩展函数添加的downTo函数

public infix fun Long.downTo(to: Long): LongProgression {
    return LongProgression.fromClosedRange(this, to, -1L)
}

public infix fun Byte.downTo(to: Long): LongProgression {
    return LongProgression.fromClosedRange(this.toLong(), to, -1L)
}
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（3）reversed，对于每个*Progression类都定义了reversed扩展函数，所有的这些函数都会返回相反的数列

public fun IntProgression.reversed(): IntProgression {
    return IntProgression.fromClosedRange(last, first, -step)
}
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（4）对于每个*Progression类都定义了step扩展函数，所有这些函数都会返回使用新的step值，步长值参数要求永远是整数，因此这个函数不会改变数列遍历的方向

public infix fun IntProgression.step(step: Int): IntProgression {
  if (!isPositive) throw IllegalArgumentException("Step must be positive, was: $step.")
   return IntProgression.fromClosedRange(first, last, if (this.step > 0) step else -step)
}
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注意：函数返回的数列last值可能与原始数列的last的值不同，这是为了保证(last-first)%increment==0原则

1.3 类型检查与类型转换

1.3.1 is 与 !is操作符

var obj: Any = 234
       
        if (obj is String) {
            
        }
        
        if (obj is Int){
            
        }
        
        if (obj !is Int){
            
        }
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如果is表达式满足条件，Kotlin编译器会自动转换is前面的对象到后面的数据类型

var obj: Any = 234
        if (obj is Int){
            obj.rangeTo(4)//Int类型才有的，自动转换了
        }

 //注意的是，对象is后面类型要兼容，如果不兼容的话，无法编译通过
  var obj = 234
        if (obj is String) {//编译不过
            obj.rangeTo(4)
        }
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1.3.2 智能类型转换

var a :Any = "max"
        //&&的右侧已经转换成了string
        if (a is String && a.length>0){
            
        }
        // ||的右侧也已经转换为string
        if (a !is String ||a.length<0){
            
        }

//这种类型的转换对于when和while同样有效果的

 var x :Any ="sfs"
      
        when(x){
            is Int -> Log.i("tag", (x+1).toString())
            is String ->  Log.i("tag", x.length.toString())
        }
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1.3.3 强行类型转换

如果类型强制转换，而且类型不兼容，类型转换操作符通常会抛出一个异常，称之为不安全的，而不安全的类型转换使用中缀操作符as

var a :Any ="max"
        val x :Int = a as Int  //java.lang.ClassCastException


//为了避免抛出异常，我们可以使用安全的类型转换操作符 as?，当类型转换失败时，它会返回null

 var a :Any? =null
        val x : Int? = a as Int?  
        Log.i("tag", x.toString())// null


var a :Any? ="max"
        val x : Int? = a as? Int? //as后面也要加?不然还是会抛异常
        Log.i("tag", x.toString())// null

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1.3.4 this表达式

为了访问外层范围内的this，我们使用this@lable,其中@lable是一个标签，代表this所属范围

class  A{
        var A =13
        inner  class  B{
            fun Int.foo(){
                val a =this@A //指向A的this
                val b = this@B //指向B的this
                val c =this//指向foo()函数接收者，一个Int值
                
                val d =this@foo //指向foo()函数接收者，一个Int值
                
                val funLit = {
                    s:String -> 
                    val e = this//指向foo()函数接收者，因为包含当前代码的Lambda表达式没有接收者
                }
            }
        }
    }
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2. Kotlin的技术拓展其二

本章将会继续探索null值安全性、异常类、注解以及反射 #####2.1 null值安全性在Java中，经常遇到空指针的困扰，表脑瓜子疼，对于这个Kotlin使用一些新的语法糖，会尽可能避免null异常带来的麻烦

2.1.1 可为null与不可为null类型

var a:String =null  //编译错误，不能为null
var b:String = "abc"
b=null   //编译错误，不能为null
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要允许null值，我们可以将变量声明为null的字符串类型：String ?

var a :String ="abcd"
var b:String? = "abc"
b =null

var len = a.length    //由于a不允许为null，因此不会产生NPE

val len1 = b.length //编译出错，因为b可能为null

//要是必须访问的话，使用if语句进行判断
var len = if (b==null) -1 else b.length;

//第二种就是使用安全调用操作符：?

print(b?.length) //输出为null

//当然可以使用在类中的调用

bob?.depart?.head?.name

//这样的链式调用，只有属性链中任何一个属性为null，整个表达式就会返回null

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2.1.3 Elvis操作符

假设我们有一个可为null的引用r，我们可以认为：如果不为空，就是用，否则使用其他的值

//如果"?:"左侧的表达式不是null，Elvis操作符就会返回它的值，否则，返回右侧表达式的值，注意，只有在左侧表达式为null，才会计算右侧表达式的值
        var len1 = b?.length ?:-1
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在Kotlin中，由于throw和return都是表达式，因此可以用在右侧

var len1 = b?.length ?:throw NullPointerException()
        var len2 = b?.length ?:return 

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2.1.4 !!操作符

对于NPE的忠实粉丝，还可以写!!b，对于b不为null的情况，这个表达式会返回一个非null的值，如果是null，就会抛出NPE

var len2 = b!!.length
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#####2.2 异常类 Kotlin中所有的异常类都是Throwable的子类，要抛出异常，可以使用throw表达式

//和Java的使用区别不是太大，这里就不说了
try { } 
catch (e: NullPointerException) {
           null
        } 
finally {
        }
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2.3 注解（Annotations）

注解是用来为代码添加元数据(metadata)的一种手段，要声明一个注解，需要在类之前添加annotation修饰符

annotation class Fancy

注解的其他属性，可以通过向注解类添加元注解(meta-annotation)的方式指定（1）@Target 指定这个注解可被用于哪些元素（类、函数、属性和表达式）（2）@Retention指定这个注解的信息是否被保存到编译后class文件中，以及在运行时是否可以通过反射访问到它（默认情况下，这两个设定都是true）（3）@Repetable允许在单个元素上多次使用同一注解（4）@MustBeDoucumented表示这个注解是公开API的一部分，在自动产生的API文档的类或者函数签名中，应该包含这个注解的信息

@Target(AnnotationTarget.CLASS ,AnnotationTarget.FUNCTION)
    @Retention(AnnotationRetention.SOURCE)
    @MustBeDocumented
    @Repeatable
    annotation class MyAnnotationClass{
        
    }
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2.3.1 使用注解

注解可以在类、函数、函数参数和函数返回值中使用

@ MyAnnotationClass
class Foo {
@ MyAnnotationClass fun bazz(@MyAnnotationClass foo : Int):Int{
return (@MyAnnotationClass l)
}
}

//如果需要对一个类的主构造器加注解，那么必须在主构造器声明中添加constructor关键字，然后在这个关键字之前添加注解

class Foo @MyAnnotationClass constructor(n:Int){
// ...
}
复制代码

2.3.2 注解类的构造器

注解类可以拥有带参数的构造器

annotation class Special(val why :String)

使用Special("example") class Foo{}

并不是所有类型的参数都允许在注解类的构造器中使用，注解构造器只允许使用下面类型的参数（1）与Java基本类型对应的数据类型（Int、Long）（2）String （3）枚举类（4）KClass （5）其他注解类

2.4 反射（Reflection）

尽管Kotlin是基于JVM的编程语言，但在Kotlin中使用反射，需要引用额外的库(kotlin-reflect.jar)

2.4.1 类引用

val c = MyClass::class 类引用是一个KClass类型的值

注意，Kotlin的类引用不是一个Java的类引用，要得到Java的类引用，可使用KClass对象实例的java属性

val c =MyClass::class.java

2.4.2 枚举类成员

反射最常用的功能之一就是枚举的成员，如类的属性、方法等。

class Person(val name :String,val num :Int){
    fun process(){
    }
}

var c = Person :: class

// 获取Person类中所有的成员列表（属性和函数）
println("成员数：" +c.members.size)
for(member in c.members){
    //  输出每个成员的名字和返回类型
    print(member.name +"" +member.returnType)
    println()
}
//获取Person类中所有属性的个数
println("属性个数：" +c.memberProperties.size)
//枚举Person类中所有的属性
for(property in c.memberProperties){
    //输出当前属性的名字和返回类型
    print(property.name+""+property.returnType)
    println()
}
//获取Person类中所有函数的个数
println("函数个数："+c.memberFunctions.size)
for(function in c.memberFunctions){
//输出当前函数的名字和返回类型
    println(function.name+" " +function.returnType)
}

执行这段代码，会输出如下内容

成员数：6
num kotlin.Int
value kotlin.String
process kotlin.Unit
equals kotlin.Boolean
hashCode kotlin.Int
toString kotlin.String
属性个数：2
num kotlin.Int
value kotlin.String
函数个数：4
process kotlin.Unit
equals kotlin.Boolean
hashCode kotlin.Int
toString kotlin.String
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2.4.3 动态调用成员函数

反射的另外一个重要应用就是可以动态调用对象的成员，如成员函数、成员函数、成员属性，所谓的动态调用，就是根据成员名字进行调用，可以动态指定成员的名字，通过::操作符，可以直接返回类的成员

class Person(val name:String ,val num:Int){
      fun process(){
        println("name:${value}     num:${num}")
    }
}

// 获取process函数对象
var p = Person::process
// 调用invoke函数执行process函数
p.invoke(person("abc",20))
//利用Java的反射机制指定process方法名字
var method  = Person::class.java.getMethod("process")
//动态调用process函数
method.invoke(Person("Bill",30))


输出：
name : abc  num: 20
value : Bill    num: 30

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2.4.4 动态调用成员属性

Kotlin类的属性与函数一样，也可以使用反射动态调用，不过Kotlin编译器在处理Kotlin类属性时，会将器转换为getter和setter方法，而不是与属性同名的Java字段。

class Person
{
var name :String = "Devin"
                 get() = field
                 set(v){
                     field = v
                     }
}

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很明显，name属性变成了getName和setName方法，因此，在使用反射技术访问Kotlin属性时，仍然需按成员函数处理，如果使用Java的反射技术，仍然要使用getMethod方法获取getter和setter方法对象，而不能使用getField方法获取字段

class Person
{
var name :String = "Devin"
                 get() = field
                 set(v){
                     field = v
                     }
}

var person  = Person()
//  获得属性对象
var name = Person::name
// 读取属性值
println(name.get(person))
// 设置属性值
name.set(person,"Mike")
println(name.get(person))

//无法使用getField方法获得name字段值，因为根本就没生成name字段，只有getName和setName方法
var field = Person::class.java.getField("name")
field.set(person,"Json")
println(field.get(person))

//利用Java反射获取getName方法
var getName = Person::class.java.getMethod("getName")
//利用 Java反射获取SetName方法，注意，getMethod方法的第2个参数可变的
//需要传递setName参数类型的class
//这里不能指定Kotlin中的String，而要指定java.lang.String

var setName = Person::class.java.getMethod("setName",java.lang.String().javaClass)
//动态设置name属性的值
setName.invoke(person,"John")
//动态获取name属性的值
println(getName.invoke(person))

复制代码